Công nghệ enzyme-protein ppt

 Công nghệ sinh học là công cụ áp dụng cho nhiều ngành kinh tế phát triển như: Sản xuất lương thực, thực phẩm, thú y, công nghiệp dược, công nghiệp hóa học… Với việc áp dụng công nghệ

Giảng viên: Trần Thị Hiền

Nhóm sinh viên : Nhóm I

 Công nghệ sinh học là công cụ áp dụng cho nhiều ngành kinh tế phát triển như: Sản xuất lương thực, thực phẩm, thú y, công nghiệp dược, công nghiệp hóa học…

 Với việc áp dụng công nghệ sinh học vào cuộc sống để chuyển hóa các chất hữu cơ phức tạp thành các chất đơn giản là nhờ các Enzyme như: Amylase, glucoase, lipase, protease…

 Đặc biệt với Amylase có rất nhiều ứng dụng, trước đây dùng acid để thủy phân tinh bột khó kiểm soát, tạo ra sản phẩm không mong muốn, không đáp ứng được tiêu chuẩn, giá thành lại cao.

yêu cầu cao về thiết bị sử dụng, giảm chi phí cho quá trình tinh sạch đường

 Năm 1814: Kirchoff, Saint Petercburg chứng minh hạt lúa mạch nảy mầm có tác dụng chuyển hóa tinh bột thành đường ở nhiệt độ từ 400°C - 600°C

chiết này, thu được kết tủa có khả năng phân giải tinh bột thành đường

II NỘI DUNG.

2.1 Lịch sử phát hiện của Amylase

 1851: Leuchs đã phát hiện nước bọt cũng có khả năng phân giải tinh bột thành đường.

tiêu hóa của người và động vật, trong hạt nảy mầm, nấm mốc, nấm men và vi khuẩn bắt đầu được quan tâm nghiên cứu

Định nghĩa:

giới sinh vật Các enzyme này thuộc nhóm enzyme thủy phân, xúc tác phân giải liên kết nội phân tử trong nhóm polysaccharide với sự tham gia của nước: RR’ + H-OHRH + R’-OH

Enzyme amylase

Endoamylase (Enzyme n i bào) ộ

Exoamylase (Enzyme ngo i bào) ạ

Enzyme kh nhánh ử α_amylase

Kh tr c ti p ử ự ế Kh gián ti p ử ế

Transglucosylase (oligo-1,6-glucosidase ) maylo-1,6-glucosidase

Pullulanase

(α-6glucosidase–Dextrin)

β-amylase γ-amylase

 α-amylase

 (α-1,4-glucanohydrolase).

 amylase có khả năng phân cắt các liên kết 1,4-glucoside của cơ chất một cách ngẫu nhiên và là enzyme nội bào α-amylase không chỉ có khả năng phân hủy hồ tinh bột

mà còn có khả năng phân hủy các hạt tinh bột nguyên

 γ-amylase

 (gluco amylase).

 Có khả năng thủy phân liên kết-1,4 v à -1,6-glucoside, ngoài ra còn có khả năng thủy phân liên kết -1,2 và -1,3-glucoside.

 Gluco amylase có khả năng thủy phân hoàn toàn tinh bột,glucogen, amylopectin, dextrin… thành glucose không cần có sự tham gia của các loại enzyme amylase khác.

 Oligo 1,6-glucosidase

 (dextrinase tới hạn).

 Enzyme này thủy phân liên kết β-1,6, glucoside trong isomaltose, panose,và các dextrin tới hạn có thể

chuyển hóa đường có thể lên men được.

 Enzyme pullulanase

(α-dextrin6- glucosidase) Tác động của nó trên

Maltose là đường nhỏ nhất

mà nó có thể chuyển hóa mối liên kết

 enzyme isoamylase

glucanohydolase)

 Động vật:

Có trong tụy tạng của động vật

bột, ngô răng ngựa

+ giống 2 hàng: sản xuất malt làm bia

+ giống nhiều hàng (4, 6 hàng): làm thức ăn cho gia súc

 Vi khuẩn có khả năng tạo lượng lớn amylase như:

Bac polymyxa, Phytomonas destructans,

Cassavanum… ưa nhiệt nên có khả năng sinh trưởng

nhanh và phát triển tốt ở nhiệt độ cao

mẽ, tuy nhiên cũng có một số ít như xạ khuẩn ưa

nhiệt Micromonospora vugaris 42 có khả năng tạo

protease và các enzyme khác

2.4.1 Ứng dụng trong y dược.

cacboxylase để chế thuốc điều trị bệnh tim, mạch

enzyme đường tiêu hóa

 Trong cơ thể, anzyme amylase là hormon tuyến tụy ngoại tiết có tác dụng chống phù nề sau chấn thương hoặc sau mổ Điều trị triệu chứng phản ứng viêm kèm nhiễm khuẩn đường hô hấp trên hoặc dưới Các sản phẩm chứa enzyme α-amylase có tác dụng kiểm soát lượng calo của cơ thể.

 Tạo các sản phẩm chức

năng hỗ trợ cho điều trị

một số bệnh Một số sản

phẩm men tiêu hóa

cũng có sự tham gia của

 Amylase được sử dụng trong quá trình đường hóa Hạt đại mạch Hạt nảy mầm (tinh bột)

Amylase

năng lượng, vật chất

 Đường hóa tinh bột trong hạt nhờ enzyme amylase của chính nó dẫn đến chi phí cao cho sản xuất và sản phẩm.

tạo bia thì nhà sản xuất không sử dụng hoàn tòan 100% nguyên liệu là malt đại mạch mà có sự pha trộn theo một công thức nào đó để thay thế malt

và còn bổ sung nguồn tinh bột cho quá trình lên men

 Để tạo hương vị cho bia, màu sắc, độ cồn phù hợp cho người tiêu dùng , giảm giá thành cho sản phẩm bia nhưng vẫn giữ được đặc trưng cho bia Chính vì điều này, các nhà sản xuất bia quan tâm đến việc sử dụng chế phẩm enzym amylase cung cấp cho quá trình thủy phân tinh bột Enzyme này có ý nghĩa rất lớn trong việc làm bia, giúp sản xuất bia ở quy mô công nghiệp

+ Làm tăng nhanh thể tích bánh

+ Làm màu sắc của bánh đẹp hơn

+ Làm tăng mùi thơm cho bánh

β-amylase thủy phân tinh bột tạo thành đường Nhờ

đó nấm men saccharomyces cerevisiae sẽ dễ dàng

tích của bánh và tạo màu sắc, hương vị tốt

 Nguồn amylase thường sử dụng là malt,tuy nhiên trong những năm gần đây, malt dần được thay thế bởi nấm sợi Các chế phẩm enzyme từ nấm sợi không chỉ chứa amylase mà còn chứa protease và 1

số enzyme khác rất có lợi cho quá trình lên men Chế phẩm enzyme này chủ yếu thu nhận từ

Aspergillus oryzae.

 Enzyme amylase + sulfat amon chất đệm cho amylase hoạt động.

- Giảm tiêu hao nấm men lỏng đến 20%

 Trong công nghệ sản xuất bánh mì, lượng

CO2 phải được tạo ra liên tục từ giờ đầu tiên đến giờ cuối cùng của quá trình sản xuất.

CO2 max ở giờ đầu tiên và giờ thứ 2 của quá trình lên men sau đó lượng khí giảm  giảm chất lượng bánh

xảy ra theo chiều hướng tăng và đạt cực đại ở quá trình lên men

 Để lên men sản xuất axit glutamic, người ta dùng nguyên liệu chủ yếu là dịch có đường, hoặc rỉ

đường, hoặc các nguồn nguyên liệu tinh bột đã qua giai đoạn đường hóa

được thủy phân (quá trình dịch hóa và đuờng hóa) nhờ enzym α-β- amylaza rồi sau đó mới bổ sung thêm dinh dưỡng vào môi trường lên men

α- Amylase

Tinh bột dextrin+mantozase+glucozase thủy phânα-1,4 của amylase

β-Amylase

Tinh bột mantozase+β-dextrin.(glucogen)

 Ưu điểm: không dùng đến hóa chất hay thiết bị

chịu acid, chịu áp lực, không độc hại cho người và thiết bị…

 Nhược điểm:

+ Đường hóa không triệt để tinh bột mà còn ở dạng trung gian như dextrin làm cho vi khuẩn lên men

mì chính không có khả năng sử dụng

+ Thời gian đường hóa tương đối dài

+ Lượng đường sau khi đường hóa thấp, do đó phải

sử dụng thiết bị to, cồng kềnh

 Trong sản xuất bánh quy:

 Trong sản xuất gluco và mật.

glucoamylase

Tinh bột Mật glucose

Mật glucose hay mật mantazo được dùng trong sản xuất bánh kẹo và trong các sản phẩm ăn kiêng cho trẻ em và người bệnh

 Trong công nghiệp dệt người ta thường sử dụng

enzyme Amylase của vi khuẩn để tẩy tinh bột làm cho vải mềm

khác

dung dịch và thời gian xử lý 5-15 phút ở nhieeth độ

900C

 Nước đun sôi Làm sạch

Dung dịch iodine 2p-16h

5-10g NaOH/11H2O(90-100 0 C)

 Nguyên liệu chủ yếu là sắn, ngô,gạo hoặc tấm

từ gạo Enzyme amylase trước đây được sử dụng

là malt nhưng ngày nay người ta sử dụng amylase của nấm sợi

- Giai đoạn đường hóa:

α-amylase β-amylase

Tinh bột dextrin đường lên men amyloglucosidase

 Sơ đồ chuyển hóa tinh bột.

Nguyên liệu chứa tinh bột

Nấu chín ở nhiệt độ cao

Làm nguội

Đường hóa

Amylase ho tạ

Đ ng 55ộ ở 0 C Amyloglucosidase

Ho t đ ng 55ạ ộ ở 0 C

 Quá trình đường hóa đóng vai trò quyết định đến khả năng lên men và hiệu suất cồn thu được.

ứng sinh hóa cần thiết và quyết định đến hiệu suất sản xuất cồn Còn β-amylase tham gia những biến đổi cơ bản cơ chất để tăng cường quá trình chuyển hóa cơ bản

 α-amylase thủy phân tinh bột tạo ra glucose và maltose theo tỉ lệ 1:5,45 (vi khuẩn) và 1:3,79 (nấm sợi) α-amylase của vi khuẩn và nấm sợi đều có khả năng phân giải α-1,6 glucoside của cơ chất.

làm dịch hóa nhanh ở giai đoạn nấu và ở cả giai

đoạn đầu của sự đường hóa, dextrin hóa và tích tụ đường

 Trong chế biến thức ăn

gia súc tăng hiệu xuất sử

dụng năng lượng từ

nguồn tinh bột, thường

amylase vào

Hình ảnh thức ăn chăn nuôi

 Trong chăn nuôi người

ta sử dụng enzyme

amylase để tạo nên các

loại men vi sinh để bổ

sung vào thức ăn của

chuyển hóa của các

ăn cho vật nuôi

Men vi sinh trong chăn nuôi

 Trong 20 năm cuối thế kỉ XX đầu thế kỉ XXI các enzyme hay các chế phẩm enzyme khác nhau đã được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực khác nhau, và ngày càng được quan tâm nghiên cứu.

Amylase trong chế biến nông sản,thực phẩm…Nhất

là trong sản xuất rượu, bia, chế biến tinh bột

Nhóm 1:

Vi Thị Anh,

Nguyễn Văn Chiến,Nguyễn Thị Chinh,Ngô Thị Chiêm,

Vi Thị Duyên,

Vũ Thị Duyên,

Nguyễn Quang Đạt